ÓXIDOS, BASES Y ÁCIDOS

CONCEPTO, REACCIONES Y PROPIEDADES: 

Óxidos.

El Óxido es la combinación del oxigeno con un cuerpo.
Ejemplo: Óxido de Carbono (Co).
Los Óxidos pueden ser:
Metálicos (Básicos) y No Metálicos (Acidos), los metálicos forman hidróxidos y los no metálicos forman oxácidos.
Óxidos Metálicos: Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.
Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:
Magnesio + Oxigeno Óxido de Magnesio
2mg + O2 2mgO
Los Óxidos Metálicos se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos.

Ejemplo: Óxido de Magnesio + Agua Hidróxido de Magnesio
mgO + H2O mg (OH)2
Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador Acido-Basico como el papel Tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.
Óxidos No Metálicos u Acidos: Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.
Ejemplo: Carbono + Oxigeno Dióxido de Carbono.
C + O2 CO2

Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.
Ejemplo: Dióxido de Carbono + Agua Acido Carbónico
CO2 + H2O H2CO3
Los Acidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido- Base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.
Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.

Acidos.

Los hidrácidos y los oxácidos se forman de la siguiente manera:

• Al reaccionar un no metal con el hidrogeno se forma un hidrácido.
• Ejemplo: Cloro + Hidrogeno Acido Clorhídrico

Cl2 + H2 2HCl

• Al reaccionar un óxido ácido con agua se forma un oxacido.
• Ejemplo: Trióxido de Azufre + Agua Acido Sulfúrico.

SO3 + H2O H2SO4.
Propiedades de Los Acidos:

Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.

Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina.

Son corrosivos.

Producen quemaduras de la piel.

Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.

Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno.

Reacciona con bases para formar una sal mas agua.

Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.

Las Bases o Hidróxidos.

Formación y Propiedades de las Bases.
Las bases son compuestos que se forman de dos maneras:

Al reaccionar en metal activo con agua.

Ejemplo: Litio + agua Hidróxido de Litio
2Li + 2H2O 2LiOH+ H2.

Al reaccionar un óxido básico con agua.

Ejemplo: Óxido de Sodio + Agua Hidróxido de Sodio
2NaO + 2H2O 2NaOH + H2.
Propiedades de las Bases:

Tienes sabor amargo.

Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleina de incolora a rosada fucsia.

Son jabonosas al tacto.

Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas.

Son corrosivos.

Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.

Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.

Las Sales.

Formación de sales y sus propiedades:

Las sales son compuestos que se forman por la sustitución del hidrógeno de un ácido por un metal a través de varias reacciones:
Una sal haloidea, es decir, una sal que no contiene oxígeno se puede formar a
través de reacciones como las siguientes:

Al reaccionar un metal con un halógeno.
Ejemplo: Potasio + Cloro Cloruro de potasio
2 k + Cl2 2HCl

Al reaccionar un metal activo con un hidrácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido clorhídrico Cloruro de Magnesio
Mg + 2 HCl MgCl2 + H2

Al reaccionar un hidrácido con un óxido metálico.
Ejemplo: Ácido bromhídrico + Óxido metálico Bromuro de + agua
Sodio
2HBr + 2NaO 2 NaBr + H2O

Al reaccionar un hidrácido y un hidróxido (neutralización)
Ejemplo: Ácido clorhídrico + Hidróxido de sodio Cloruro de sodio
+ agua
HCl + NaOH NaCl + H2O
Una oxisal, es decir, una sal que contiene oxígeno se puede formar así:

Al reaccionar un metal activo con un oxácido.
Ejemplo: Magnesio + Ácido sulfúrico Sulfato de magnesio +
Hidrógeno
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2O

Al reaccionar un hidróxido con un anhídrido.
Ejemplo: Hidróxido de calcio + dióxido de carbono Carbonato de
Calcio + agua
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Al reaccionar un hidróxido y un oxácido (neutralización)
Ejemplo: Ácido nítrico + hidróxido de barrio Nitrato de
Bario + agua
2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O
Las sales son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol
porque son sales neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de potasio (KCN). 

pH 

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H₃O⁺] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.
Por ejemplo, una concentración de [H₃O⁺] = 1 × 10^–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = –log[10^–7] = 7
El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más protones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).

Definición

El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno:

Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una solución: p = –log[...] , también se define el pOH, que mide la concentración de iones OH⁻.
Puesto que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH^– y H₃O⁺, tenemos que:

K(constante)_{w(water; agua)} = [H₃O⁺]·[OH^–]=10^–14 en donde [H₃O⁺] es la concentración de iones hidronio, [OH⁻] la de iones hidroxilo, y K_w es una constante conocida como producto iónico del agua, que vale 10⁻¹⁴.

Por lo tanto,

log K_w = log [H₃O⁺] + log [OH^–]

–14 = log [H₃O⁺] + log [OH^–]

14 = –log [H₃O⁺] – log [OH^–]

pH + pOH = 14

Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.
En disoluciones no acuosas, o fuera de condiciones normales de presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al cual la disolución es neutra estará relacionado con la constante de disociación del disolvente en el que se trabaje.

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

• A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH también pueden ser aún menores que 1 o aún mayores que 14. Por ejemplo el ácido de batería de automóviles tiene valores cercanos de pH menores que uno, mientras que el hidróxido de sodio 1 M varía de 13,5 a 14.
• Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 °C. A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (Kw).

La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más usados en ciencias tales como química, bioquímica y la química de suelos. El pH determina muchas características notables de la estructura y actividad de las biomacromoléculas y, por tanto, del comportamiento de células y organismos.
En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno.